Experiencia 1.2: Consigue una pila y una lámpara de linterna y conéctalas con unos conductores de cobre tal como se indica en la figura 1.20. Podrás comprobar que la lámpara se enciende cuando se ponen en contacto los terminales de la lámpara con los bornes de la pila, y se apaga cuando interrumpimos la conexión de uno de los conductores con la pila (Figura 1.21).
La pila contiene energía eléctrica. Al conectarla mediante los conductores a la lámpara, por éstos fluye una corriente eléctrica hacia la misma, que hace que ésta transforme la energía eléctrica en luminosa.
Ahora conecta un interruptor, tal como se muestra en la Figura 1.21, Y a continuación ábrelo y ciérralo.
Podrás comprobar que la lámpara sólo se enciende cuando el interruptor pone en contacto el borne de la pila con el terminal de dicha lámpara. De esta manera podemos encender y apagar la lámpara a voluntad.
Existe otra forma más fácil de hacer un dibujo eléctrico, tal como se muestra en la Figura 1.23. Se le denomina esquema eléctrico, y en él se representan sus elementos (pila, conductores y lámpara) mediante símbolos normalizados.
En la Experiencia 1.2 hemos construido un sencillo circuito eléctrico; vamos a estudiar ahora las magnitudes básicas y los fenómenos que se producen en él.
Las condiciones que se han de dar para que se forme un circuito eléctrico básico como el de la Figura 1.24, son:
- Un GENERADOR, que se encarga de generar una diferencia de cargas o tensión entre sus dos polos. En la Experiencia 1.2 utilizamos como tal una pila de 4,5 voltios de tensión.
- Un CONDUCTOR, que permite que fluyan los electrones de una parte a otra del circuito. En la experiencia empleamos conductores de cobre.
- Un RECEPTOR o aparato eléctrico, que aprovechando el movimiento de electrones consigue transformar la energía eléctrica en energía calorífica, luminosa, motriz, etc. En la experiencia usamos una lámpara de linterna.
Estudiaremos ahora detenidamente cómo fluye la corriente eléctrica por el circuito (Figura 1.25). El generador (en este caso una pila), a costa de consumir algún tipo de energía, separa las cargas en el interior del generador gracias a la fuerza electromotriz (f.e.m.), tomando electrones de una placa y depositándolos en otra. La placa donde son arrancados los electrones queda.
por tanto, cargada positivamente (defecto de electrones), mientras que la placa donde se depositan se carga negativamente (exceso de electrones), formándose el polo positivo y negativo del generador. Ahora, entre dichos polos aparece una diferencia de cargas o tensión eléctrica que hace que los electrones sean fuertemente atraídos por el polo positivo.
A través del generador los electrones no pueden fluir de un polo a otro, dado que la fuerza electromotriz tiene un valor un poco mayor que la fuerza provocada por la tensión. El único camino posible por donde los electrones pueden moverse desde el polo negativo es por el conductor, atravesando el receptor hasta llegar al polo positivo. La f.e.m. del generador se encarga de seguir separando las cargas continuamente, y la tensión en bornes de la pila de reponerlos a través del receptor en un movimiento continuo, completándose así lo que se conoce por circuito eléctrico.
Una vez que ya sabemos lo que es un circuito eléctrico, vamos a pasar a estudiar detenidamente a lo largo de este tema, las partes que forman dicho circuito.
Comenzaremos con las formas de producir electricidad, es decir los diferentes tipos de generadores, para seguir con el estudio de las magnitudes más importantes de un circuito y sus relaciones, así como el de los conductores y aislantes, elementos que producen calor, propiedades químicas y magnéticas de la electricidad, pilas, acumuladores, lámparas y motores.